مقالة منهجية

تروية دقيقة التقنية المعنية بالتحقيق في تنظيم Microvessel النفاذية في الفئران مساريق

9.4K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/53210

⸱

سبتمبر 12, 2015

 ,  , 
1Department of Physiology & Membrane Biology, University of California Davis

في هذه المقالة

ملخص

تتيح تقنية Landis المعدلة القياس المزدوج للتوصيل الهيدروليكي للأوعية الدقيقة الفردية في المساريق للفئران العادية والمعدل وراثيا تحت ظروف التحكم والاختبار باستخدام تقنيات التروية الدقيقة. يوفر طريقة ملائمة لتقييم الآليات التي تنظم نفاذية الأوعية الدقيقة والتبادل عبر الأوعية الدموية في ظل الظروف الفسيولوجية.

الملخص

تجارب لقياس خصائص نفاذية microvessels perfused بشكل فردي توفر جسرا بين التحقيق في الآليات الجزيئية والخلوية تنظيم نفاذية الأوعية الدموية في تربيتها الطبقات الوحيدة الخلية البطانية وخصائص الصرف الوظيفية للأسرة بأكملها الاوعية الدموية الدقيقة. ووصف طريقة ليقني؛ يدخل القنية ويروي microvessels venular من مساريق الفئران وقياس التوصيل الهيدروليكي للجدار microvessel. المعدات الرئيسية اللازمة تشمل مجهر حيوي داخلي مع مرحلة كبيرة المعدلة التي تدعم micromanipulators وضع ثلاث microtools مختلفة: (1) micropipette مشطوف زجاج ليقني؛ يدخل القنية ويروي microvessel. (2) كوب الصغرى مطبق لمنع عابر نضح وتمكين قياس transvascular حركة تدفق الماء عند الضغط الهيدروستاتيكي قياس، و (3) قضيب زجاج حادة لتحقيق الاستقرار في أنسجة المساريقي في موقع إقناء؛ إدخال القنية. وتعديل لانديس الصغرى انسداد TECHNIQرق يستخدم خلايا الدم الحمراء المعلقة في الإرواء الصناعي كعلامات لحركة السوائل transvascular، وأيضا تمكن يتم التحكم بدقة القياسات المتكررة لهذه التدفقات يتم تغيير الظروف التجريبية كما والهيدروستاتيكي والغروي فرق الضغط الأسموزي عبر microvessels. قياسات التوصيل الهيدروليكي لأول مرة باستخدام الإرواء التحكم، ثم بعد إعادة إقناء؛ إدخال القنية من نفس microvessel مع perfusates اختبار تمكين إقران مقارنات بين استجابة microvessel في ظل هذه الظروف تسيطر عليها بشكل جيد. وكانت محاولات لتمديد طريقة لmicrovessels في مساريق الفئران مع التعديلات الجينية المتوقع أن تعديل نفاذية الأوعية الدموية محدودة للغاية بسبب غياب microvessels طويلة مستقيمة وغير متفرع في مساريق الماوس، ولكن مؤخرا بالاطلاع على الفئران مع التعديلات الجينية مماثلة تستخدم ومن المتوقع أن فتح مجالات جديدة للتحقيق حيث الطرق الموضحة في هذه الوثيقة يمكن تطبيقها على كريسبر التكنولوجيا / Cas9.

المقدمة

تروية دقيقة في الأوعية الدموية يستلزم إنشاء تسيطر تدفق وسائل الإرواء الاصطناعي للتكوين المعروفة عبر micropipette في أحد الأوعية الدموية عادة ما تكون أقل من 40 ميكرون في القطر. ولا تزال السفينة perfused ضمن بيئة الأنسجة الطبيعية، ويتم مع perfused الدم حتى الحيوان لوقت إقناء؛ إدخال القنية. عندما تستخدم بالاقتران مع مجموعة من تصوير الفيديو أو تقنيات فلوروميتريك، تروية دقيقة في الموقع يتيح قياس الماء والمذاب التدفقات عبر جدران microvessels في ظل الظروف التي لا يعرف القوى الدافعة لهذه التدفقات وخصائص نفاذية جدار الأوعية الدموية يمكن أن يكون تقييم مباشرة. وعلاوة على ذلك، من خلال التحكم في تكوين السائل المحيط microvessel في الأنسجة (الإرواء وsuperfusate)، وتنظيم نفاذية microvessel وتبادل يمكن التحقيق من خلال تمكين الخلايا البطانية التي تشكل الجدار microvessel أن تتعرض لمجموعة متنوعة من البريدشروط xperimental (منبهات، وظروف نضح تعديلها، مؤشرات لقياس الفلورسنت تكوين الخلايا والإشارات) لفترات قياسها بدقة من الزمن (ثانية إلى ساعة). بالإضافة إلى ذلك، التقييمات التركيبية أو cytochemical الهياكل الجزيئية الخلوية الأساسية التي تنظم حاجز يمكن التحقيق في نفس microvessels التي يقاس نفاذية مباشرة. النهج مما يشكل جسرا بين التحقيق في الآليات الخلوية والجزيئية لتعديل وظيفة حاجز غشائي في تربيتها الطبقات الوحيدة الخلية البطانية والتحقيق في microvessels سليمة. راجع ما يلي استعراض لمزيد من التقييم 1-6.

وجود قيود على تروية دقيقة هو أنه لا يمكن أن تستخدم إلا في سرير الاوعية الدموية الدقيقة التي هي رقيقة وشفافة ولها السلامة الهيكلية كافية لتمكين إقناء؛ إدخال القنية مع micropipette الزجاج. بينما التحقيقات في وقت مبكر تستخدم microvessels الضفدع في مساريق ورقيقة الجلدي الذبحة مuscle 7،8، حتى الآن إعداد الأكثر استخداما في نماذج الثدييات هو مساريق الفئران 9-15. وقد ركزت معظم الدراسات على التغيرات الحادة في نفاذية الأوعية الدموية درس على مدى فترات من 1-4 ساعة، ولكن تم تمديد مزيد من التحقيقات الأخيرة لقياسات على السفن الفردية 24-72 ساعة بعد نضح الأولي 12،16. التكنولوجيا كريسبر وضعت مؤخرا، والتي وعود لجعل نماذج الفئران المعدلة وراثيا أكثر المتاحة لدراسة الأوعية الدموية تنظيم نفاذية 17 ينبغي تمكين الطرق الموضحة في هذه الاتصالات ليتم تطبيقها في microvessels venular من مساريق في هذه النماذج الهامة الفئران الجديدة.

يتطلب أسلوب مجهر مقلوب مجهزة مرحلة المجهر عرف بني كبيرة بما يكفي لاحتواء كل من اعداد الحيوانات وثلاثة على الأقل micromanipulators تستخدم لموقف microtools بالقرب من السفينة perfused ومحاذاة micropipette نضح مع السفينةالتجويف. يمكن على سبيل المثال أن ملفقة منصة مخصصة لمرحلة المجهر XY (حوالي 90 × 60 سم) من مسطحات الصلب 1 سم مع طلاء مقاوم للصدأ. يتم إرفاق مرحلة إلى جدول مؤشر الهندسة أو شريحتين-حمامة ذيل شنت في الزوايا وعلى أعمدة تفلون أو نقل الكرة للحركة في المستوى الأفقي. A تلاعب نموذجي (انظر الشكل 2) لديه الكثير من القواسم المشتركة مع المجهر وmicropositioning المعدات المستخدمة لمجموعة من التجارب دوران الأوعية الدقيقة حيوي داخلي مثل تلك لقياس واحد تدفق الأوعية الدموية والهيماتوكريت، والتسليم الأكسجين المحلي microvessels الدم perfused، وتنظيم الأوعية الدموية على نحو سلس قوة العضلات، وتراكم الاوعية الدموية الدقيقة المحلي لاستشفاف الفلورية حقنها في الدورة الدموية بأكمله. 18-26

الجانب الأساسي من هذه التقنية هو قياس حجم التدفق (J ت) عبر مساحة محددة (S) من الجدار microvessel. لإنجازهذا عبر تقنية انديس تعديل الموصوفة هنا المجهر المقلوب بسيط هو كاف. هي التي شنت كاميرا فيديو صغيرة على المنفذ صورة وإشارة الفيديو، مع قاعدة الوقت المحتسب بدل الضائع، يتم عرضها على شاشة الفيديو وتسجيلها إما في شكل رقمي على الكمبيوتر أو إشارة رقمية أو التناظرية على مسجل الفيديو. بمجرد مقنى وmicrovessel جزء من microvessel مرئية للكاميرا يمكن تغيير عن طريق تحريك خشبة المسرح والمتلاعبين كوحدة دون تعطيل إقناء؛ إدخال القنية.

قياس التدفقات transvascular يمكن أيضا أن تكون جنبا إلى جنب مع التحقيقات أكثر تفصيلا باستخدام مجهر مضان متطورة مع الفلاتر المناسبة مثل الحفارات المستخدمة لقياس نفاذية المذاب، ورصد نسبة الفلورسنت من الكالسيوم حشوية أو الآليات الخلوية الأخرى، ومتحد البؤر التصوير 6،12،13، 27. والميزة الرئيسية لجميع المناهج تروية دقيقة هي القدرة على اتخاذ تدابير المتكررة، على السفينة نفسها، في ظل تغير تسيطر عليها القوة الدافعة مثل الضغوط الهيدروستاتيكي وoncotic، أو تغيير يتسبب في ردود السفينة إلى حالات الالتهابات. التصميم الأكثر شيوعا هو المقترنة المقارنة من قياس التوصيل الهيدروليكي (L ص) على نفس السفينة مع السفينة perfused أولا عن طريق micropipette مليئة الإرواء السيطرة وتعليق الخلايا الحمراء لإقامة دولة نفاذية خط الأساس، ثم مع ماصة الثانية مع وكيل اختبار تضاف إلى الإرواء. cannulations المتعددة ممكنة مع دورة متكررة بعد ضخه مع ماصة السيطرة.

يوضح هذا البروتوكول إقناء؛ إدخال القنية وتروية دقيقة من سفينة venular في مساريق الفئران لتسجيل تدفقات المياه عبر الجدار microvessel وقياس L p من جدار الوعاء الدموي، وهو مؤشر مفيد للنفاذية مسار مشترك للمياه والأملاح عبر سليمة حاجز غشائي. يتم استدعاء الإجراء لانديس TECHNIQ تعديلرق لأن المبدأ لانديس الأصلي من استخدام الحركة النسبية للخلايا الدم الحمراء كإجراء الصرف السائل transvascular بعد حظره هو الحفاظ على 28 التروية، ولكن مجموعة من الظروف التجريبية (على سبيل المثال، فإن الاختلافات ضغط oncotic الهيدروستاتيكي وزلال عبر الجدار microvessel) تتوفر بعد تروية دقيقة هي أكبر بكثير مما كانت عليه في uncannulated الدم perfused microvessels 8،29.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

بيان الأخلاق: تم استعراض جميع الإجراءات واعتمادها من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي.

1. تصنيع أولي بال micropipettes، Restrainers، والحاجزون

  1. سحب عدة أنابيب الزجاج البورسليكات الشعرية نظيفة في نصف باستخدام مجتذب الإلكترونية تعديلها بحيث، عند سحبها، الجزء الممتد من الأنبوب حوالي 1 سم في الطول ونصفين هما متماثل إلى حد ما. تأكد من أن تفتق يتسق مع الأبعاد في الشكل 1. استخدام كل شطر عن بال micropipettes، restrainers وحاصرات.
    1. شطبة على بال micropipettes باستخدام الهواء يحركها طحن عجلة 30 مع 0.5 ميكرون ورقة جلخ استحم بالماء. ضبط زاوية من حامل micropipette بحيث تكون حوالي 30 درجة من الأفقي.
    2. اغسل وجفف بال micropipettes باستخدام الشفط لسحب الأسيتون النظيفة من خلال طرف ويصل رمح. تفقد بال micropipettes (الشكل 1A) باستخدام مجهر تستقيم صغير مع 4 × 40 × والأهداف مزودة حامل micropipette مقطع التمساح والشبيكة العدسة.
    3. اختر بال micropipettes مع تلميح افتتاح حوالي 50 ميكرون طويل مع شطبة طوله / نسبة العرض ما بين 3.1 و 3.5 و مع نقطة مدبب بشكل حاد مما يساعد على اختراق ألياف الكولاجين صعبة في مساريق.
    4. تخزين 15-20 بال micropipettes بمساحات مختلفة قليلا في مربع خالية من الغبار.
  2. جعل restrainers باستخدام الأنابيب الشعرية سحبت أعدت في الخطوة 1.1). عقد أنبوب زجاجي الشعرية سحبت لفترة وجيزة قرب microflame لتشكيل نهاية حادة (الشكل 1B). تخزين عدة في مربع خالية من الغبار.
  3. جعل microoccluders باستخدام الأنابيب الشعرية سحبت أعدت في الخطوة 1.1). عقد الأنابيب الشعرية سحبت تحت microflame وبلطف ثني (باستخدام محول الأنابيب، على سبيل المثال، 23G) غيض غرامة (حوالي 4 ملم من غيض) لجعل زاوية ما يقرب من 120 درجة إلى رمح ( الشكل 1C). جعل وتخزين عدة.

2. إعداد الحيوانية وجراحة

  1. تخدير الذكور (350-450 جم) أو إناث فئران سبراج داولي (200-300 غرام) مع الصوديوم بنتوباربيتال (80-100 ملغ / كغ، سيغما الدريخ، P3761) عن طريق الحقن تحت الجلد. حماية مساريق عن طريق عدم استخدام الحقن داخل الصفاق.
  2. في جميع أنحاء العمليات الجراحية التجريبية والبروتوكولات، والحفاظ على التخدير عن طريق الحقن التكميلية (30 ملغ / كلغ) حسب الحاجة. تحديد عمق التخدير عن طريق قرصة أخمص القدمين أو منعكس القرنية. بعد الانتهاء من إجراء التجارب، الموت ببطء الفئران عن طريق جرعة زائدة بنتوباربيتال أو الحقن داخل القلب من كلوريد البوتاسيوم المشبعة تحت التخدير.

3. إعداد حلول والكريات الحمر لاستخدامها بوصفها علامات تدفق

  1. يعد حل الثدييات قارع الأجراس لsuperfusate وحل التحكم الإرواء (عادة الثدييات حل رينغر تحتوي على 10 ملغ / مل الأحماض الدهنيةالحرة ألبومين المصل البقري، BSA).
    1. مرشح الإرواء من خلال 0.2 ميكرون مرشحات حقنة لإزالة الجسيمات الصغيرة التي قد منع غيض micropipette. تصفية في حاوية نظيفة صغيرة.
  2. إعداد الكريات الحمراء عن طريق رسم حوالي 0.2 مل دم من الوريد ذيل فأر تخدير في إبرة 20G على حقنة صغيرة تحتوي على 0.05 مل الهيبارين (1000 U / مل)، ونقل إلى أنبوب الطرد المركزي 15 مل تحتوي على حوالي 14 مل الثدييات حل حل رينغر .
    1. أجهزة الطرد المركزي لحزمة بلطف خلايا الدم الحمراء (حوالي كحد أقصى 200 × ز لمدة 7 دقائق). رسم من طاف واعادة تعليق الخلايا الحمراء في حل رينغر.
    2. بعد الطرد المركزي وإزالة طاف ثلاث مرات تترك الخلايا الحمراء معبأة في الجزء السفلي من أنبوب لاستخدامها لاحقا. لاحظ أن هذا الإجراء يقلل من الصفائح الدموية في perfusates النهائي إلى أقل من 0.1٪ من المستويات العادية 31.

4. ترتيب الأنسجة على الحيوانصينية

  1. حلق البطن من الفئران تخدير من أسفل السرة إلى عملية الخنجري. تأكد من أن منطقة حلق تمتد في جميع أنحاء الجانب الأيمن (على الفئران وضعت على الجانب الأيمن) حتى أن الشعر لا تشكل الفتيل لرسم superfusate من الأنسجة بشكل جيد. إزالة الشعر قطع مع الشاش المبللة أو الأنسجة.
    1. عقد الجلد مع ملقط مسنن حادة وجعل شق خط الوسط (2-3 سم) من خلال الجلد باستخدام مقص قوي. باستخدام غرامة (القزحية) مقص جعل شق مماثل من خلال الخط ألبا، ورفع جدار البطن مع ملقط مسنن لتجنب إتلاف القناة الهضمية.
    2. مع الحيوان على جانبها على علبة الحيوان، وسحب بلطف خارج القناة الهضمية من تجويف البطن باستخدام أدوات تطبيقها من القطن ذات الرؤوس (عصا خشبية) غارقة في حل قارع الأجراس وملقط مسنن حادة. ترتيب القناة الهضمية في الأنسجة بشكل جيد بحيث يتم رايات مساريق على عمود للعرض من خلال المجهر مع الحرص على تجنب لمس مساريق (بوتيهإتلاف ntially microvessels) مع أي ملقط أو القطن.
      ملاحظة: علبة الحيوان (الشكل 2A) يمكن بناؤها من زجاجي ويتطلب الأنسجة بشكل جيد (حوالي 3 ملم العميقة)، ركنا واضحا بصريا (على سبيل المثال، الكوارتز المصقول حوالي 2 سم ديا و 5 ملم عالية)، ومنصة الاحترار تعديل للحفاظ على درجة حرارة الحيوان. سمك عمود يجب ألا تتجاوز المسافة عمل الهدف.
  2. ضع علبة الحيوان على المسرح المجهر بحيث مساريق مرئيا من خلال العدسات.
  3. ضع خط بالتنقيط بالجاذبية لsuperfuse باستمرار مساريق مع حل الثدييات رينغر الحفاظ على 35-37 درجة مئوية. استخدام قطع من الشاش لعقد الأمعاء في المكان، وتساعد على الاحتفاظ بالرطوبة، والفتيل حل الزائدة رينغر من السطح. ضبط تدفق ونضح المخلفات للحفاظ على سمك superfusate ثابت.
  4. تحديد الهدف microvessels venular، والتي هيقطاعات غير متفرع المصب من تدفق متقاربة، واحد أو اثنين من الفروع البعيدة إلى الشعيرات الدموية الحقيقية. العثور على سفينة غير متفرع (من الناحية المثالية، 600 إلى 1000 ميكرومتر في الطول) وجود تدفق الدم السريع وخالية من الخلايا البيضاء إصرارها على جدار الوعاء الدموي.
  5. وضع اختبار microvessel في وسط الميدان المجهر ونقل رادع في موقف بالقرب من موقع إقناء؛ إدخال القنية المختار.

5. تعبئة Micropipette وجبل في حامل

  1. فقط قبل cannulating، تعليق الخلايا الحمراء في الإرواء. إضافة 7 ميكرولتر من خلايا الدم الحمراء معبأة إلى 0.5 مل سائل الإرواء في نظيفة أنبوب اختبار البورسليكات. ملاحظة: Hematocrits من 1-3٪ يمكن استخدامها، ولكن سوف الهيماتوكريت ثابت يؤدي إلى تركيزات الإرواء متسقة من أي المواد التي تطلق من خلايا الدم الحمراء.
  2. تناسب حقنة 1 مل مع محول 23G أنابيب وأنابيب PE 50 (5-15 سم طول). رسم سائل الإرواء / أحمر خليط الخلية إلى المحقنة. عكس حقنة لخلط وطرد جميع فقاعات من أنابيب ومحول. لزيادة الكفاءة، وتناسب أنابيب لعدة الحقن قبل بدء التجربة والاحتفاظ بها في مربع مجانا الغبار أو كيس من البلاستيك.
  3. ملء micropipette من خلال دفع الأنابيب في نهاية كبيرة من micropipette حتى يتاخم المنطقة مدبب. تطبيق دفعة سريعة لطيف على المكبس حقنة لملء غيض micropipette. ملاحظة: هناك تيار صغير أو قطرات يجب أن يكون مرئيا في تلميح إلى أدلة تعبئة كاملة.
  4. سحب الأنبوب في حين دفع بلطف على المكبس لملء جزء أوسع من رمح micropipette. إزالة الفقاعات الصغيرة في رمح واسع من قبل عبها بعناية رمح micropipette. ملاحظة: تم توضيح إجراء مماثل 32.
  5. وضع micropipette في حامل ماصة مع منفذ الجانب الذي يسمح اتصال السائل المستمر لمقياس الماء. تأكد من أن حامل، والتي يتم تركيبها على محرك هيدروليكي تستخدم للسيطرة على النهوض بشكل جيد جدا من micropipette، هو في زاوية طفيف (15-25 درجة)إلى أفقي بحيث حافة تفتق micropipette لا تصل القناة الهضمية أو صينية.
  6. تركيب محرك هيدروليكي على micromanipulator المنقولة، التي لديها X، Y، Z ومحركات لتمكين محاذاة قريبة من وعاء الاختبار (الشكل 2).
  7. ضبط الضغط الهيدروستاتيكي تطبيقها على السوائل في micropipette باستخدام حقنة أو مملوءة بالماء لمبة المطاط لتغيير ارتفاع السوائل في عمود الماء لمقياس ضغط الدم إلى نحو 40 شركة بيت إدارة المال 2 O فوق مساريق.
  8. يقني؛ يدخل القنية في microvessel في أقرب وقت ممكن بعد ملء ماصة. خلايا الدم الحمراء تترسب في القاع من ماصة، وذلك بعد حوالي 40 دقيقة عدد قليل جدا من خلايا الدم الحمراء سوف تتدفق في الإناء.

6. Microcannulation والاوعية الدموية الدقيقة قياس الضغط

  1. قبل تحديد المواقع micropipette شغل تحت المجهر، اضغط بلطف رادع على الأنسجة بالقرب من microvessel استخدام القوة الكافية لقبضة الأنسجة. رسمرادع الظهر، وتمتد قليلا الأنسجة تمشيا مع microvessel بحيث يتم الانحياز تشدد في ألياف الكولاجين المساريقي مع السفينة.
    1. محاذاة micropipette مع السفينة وخفضه إلى عرض من خلال العدسات. مكان غيض فقط المنبع للموقع إقناء؛ إدخال القنية المختار وخفضه على النسيج بحيث يعرقل جزئيا التدفق داخل السفينة، ولكن لا تسد عليه.
  2. يقني؛ يدخل القنية السفينة من قبل القيادة طرف ماصة ببطء في التجويف سفينة باستخدام محرك هيدروليكي. يجب الحرص على عدم المضي قدما في الجانب السفلي من السفينة.
    ملاحظة: كما يدخل micropipette التجويف، والإرواء يغسل بسرعة الدم في الأوعية من التجويف وسائل الإرواء بحرية تدفقات للتداول القاصي الحيوان لاختبار microvessel مما أدى إلى تهجير بعض نضح الدم الطبيعي في الأوعية المصب.
  3. خفض ضغط التروية من خلال تعديل مقياس ضغط الدم إلى الدم (كما هو مبينبواسطة خلايا الدم الحمراء الحيوان) ويوجه مرة أخرى في الجزء perfused. يحدد هذا الضغط التوازن فيها خلايا الدم الحمراء تتذبذب برفق في التجويف السفينة ويقيس الضغط الهيدروستاتيكي microvessel (P ج) في نهاية البعيدة للقطاع microvessel. الحفاظ على سفينة نضح في كل الضغوط فوق هذا الضغط التوازن.

7. Microocclusion وجمع البيانات

  1. خطوة اختيارية: قبل استخدام مطبق الصغير لمنع السفينة، اضغط عليه في الأنسجة في منطقة غير المستخدمة من مساريق بعيدا عن أي سفينة بحيث غيض يتراكم لوحة رائعة من الأنسجة التي تحمي السفينة التجريبية خلال الدقيقة المتكررة انسداد.
  2. وضع مانع فوق السفينة perfused بالقرب من الحافة السفلى من مجال المجهر.
  3. تسجيل يلي مع الفيديو والصوت.
    1. فظيا تسجيل موقع لموقع كتلة وانخفاض حافة الشاشة كما يظهر من خلال الشبيكة العدسة.
    2. مع طرفمن مانع وضعت للتو فوق microvessel، استخدام جهاز التحكم ض غرامة من micromanipulator لخفض بلطف مانع حتى يتم المغطي تدفق في السفينة. ملاحظة الضغط مقياس ضغط الدم (P ج) على الصوت. تطبيق انسداد عادة ل3-10 ثانية، ثم الإفراج عنهم، استعادة التروية مجانا. نقل الموقع كتلة تصل السفينة نحو غيض ماصة في 5-10 ميكرون خطوات على أساس الوقت (> 5 دقائق بعد كتلة الأولي في موقع)، وعدد من انسداد (3-5)، لمنع سفينة أضرار الجدار في موقع كتلة .

8. تحليل البيانات وقياس L ص (نفاذية المياه)

  1. أثناء تشغيل الفيديو، تحديد المسافة الأولية (ℓ 0) من خلية حمراء علامة لموقع الانسداد باستخدام صورة لميكرومتر المرحلة والمواقف المعروفة على الصور. تحديد السرعة الأولية (dℓ / دينارا) للخلية علامة من موقفها في عدة إطارات خلال ثانية 3-10 من الصور المسجلة. ردعالألغام في دائرة نصف قطرها السفينة (ص) من الصور التي التقطت خلال الانسداد (الشكل 3).
  2. حساب J ت / S لكل انسداد باسم (dℓ / دينارا) × (1 / ℓ 0) × (ص / 2). حساب L ص في الضغط المستمر باسم (J ت / S) مقسوما على ضغط القيادة (الضغط microvessel - الضغط الاسموزي الغروانية فعال، وانظر مناقشة).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

ويبين الشكل 4 نتائج قياس مدار الساعة من التغييرات في L ص في الفئران venular microvessel مقنى تباعا مع أربعة perfusates 33 تم استخدام حجم L ص محسوبة على الضغط المستمر كمقياس للتغييرات في microvessel جدار النفاذية، لأول مرة في سيطرة الدولة مع الإرواء تحتوي على 1٪ ألبومين المصل البقري ثم عندما تعرضت السفينة إلى براديكينين كيل التهابات (لبنك) باستخدام micropipette الثاني تحتوي على 10 نانومتر لبنك. تسبب براديكينين زيادة عابرة في L ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

تفاصيل L الحسابات ص. على الرغم من أن تحدث حركة السوائل transvascular بينما perfused السفينة بحرية، وهذا التبادل هو أبعد ما يكون صغير جدا بحيث لا يمكن قياسها خلال نضح الحرة لأنها عادة ما تكون أقل من 0.01٪ من معدل نضح السفينة. ومع ذلك، عندما نضح توقف عابر التي تسد microvessel، وتدفق transvascular (أي الترشيح) يقاس من حركة خلايا الدم الحمراء علامة في التجويف كعمود من السوائل بين الخلايا الحمراء علامة وموقع الانسداد يقصر كما هو موضح في الشكل (3).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح HL44485 وHL28607.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
المجهر والجدول والمرحلة مجهر
مقلوب (نوع معدني) برأس ثلاثي العينيات للفيديو: مثالأوليمبوسCK-40حاول وضع العدسات أعلى بالنسبة للمرحلة - عليك أن تنظر من خلال العدسات أثناء الوصول إلى أعلى المسرح فوق المجهر المقلوب المتداخل
(النوع المعدني) برأس ثلاثي العين للفيديو: مثاللايكاتحاول DMILوضع العدسات أعلى بالنسبة إلى المرحلة - عليك أن تنظر من خلال العدسات أثناء الوصول إلى أعلى المسرح فوق المتداخلين المتداخلين
بالقطر الضيق ، هدف مسافة العمل الطويلة: مثالنيكوننيكون E Plan 10 مرات ؛ / 0.25 منصة LWD
- 1/2 بوصة أو 1 سم ورشةيجب أن تكون ثقيلة لتقليل الاهتزاز
Unislide x-y الجدول: حمامة الذيل الشرائحVelmexAXY4006W1
VIDEO
CCD كاميرا الفيديو: مثالPulnixTM-7CN (لم يعد متوفرا)لا
إلى لون نظام التقاط الفيديو مع الصوت -
(إطار ثابت تماما ، حركة إطار واحد)
صغير معالجات ميكروفون
دقيقة, أصحاب
micromanipulator, XYZ (3)السابق / Stoelting (لم يعد متوفرا)ابحث عن Z الدقيقة, ونطاق أكبر من السفر في محركات الأقراص الخشنة لسهولة تحديد المواقع
محرك المسبار الهيدروليكي, طريقة واحدةFHC50-12-1Cتحتاج إلى شراء إما محرك يدوي أو محرك إلكتروني
يدوي أسطوانة محرك  FHC50-12-9-02
أو محرك هيدروليكي ، 3 اتجاهاتSiskiyou CorporationMX610 (1-way) أو MX630 (3-way)رائعة للأذرع القصيرة ، مملوءة بالمياه ويجب إرسالها مرة أخرى لإعادة التعبئة ~ كل عامين
موصلات / قضبان / حواملSiskiyou CorporationMXC-2.5 ، MXB إلخ.
دبوس ملزمةStarrett162Cلعقد
حامل ماصةWorld Prescision InstrumentsMPH3
مقياس ضغط الماء ~ 120 سم
علبة مجهر
شفافة زجاجية لعلبة المجهر للحيوان
3/4 بوصة قرص كوارتز مصقول ~ 1/4 بوصةطويل القامةشركة الكوارتز العلميةمخصص ( أو زجاج شبكي مصقول ، زجاج) ؛ تأكد من أن الارتفاع أقل من مسافة العمل
لغراء زجاج شبكي موضوعي (لحام 4: تحذير مادة مسرطنة)
لاصق طبي لبئر الأنسجةNuSilMED-1037
حصيرة حرارية مطاطية من السيليكون لجميع الأغراض ، سخان 5 "طول × 2" WCole ParmerEW-03125-20لعلبة المجهر - يحتاج إلى سلك ووحدة تحكم - يتوفر إصدار
240 فولتمحول سلك الطاقة لسخانات وأطقم Kapton ، 6 أقدام ، 120 فولت تيار مترددكول بارمرEW-03122-75
STACO 3PN1010B وحدة تحكم متغيرة الجهد ، 10 أمبير ؛ 120 فولت في ، 0-140 فولت خارجكول بارمرEW-01575-00
PIPET MANUFACTURE
مجتذب الماصة العموديSutter Instrument CompanyP-30 مع خيوط
1.5 مم OD أنابيب شعرية رقيقة الجدارSutter Instrument CompanyB150-110-10
مطحنة الماصة حجر الهواء ومجهر التشريح - انظر المرجع في النصأو قم بشراء حزمة من Sutter Instruments أو World Precision Instruments
RX Honing Machine Machine ، System IIRX Honing Machine CorporationMAC-10700 Rx System II آلةبديلة لحجر الهواء ، استخدم مع مجهر تشريح مركب بزاوية
    مع قرص شحذ السيراميك، تستخدم شركة RX Honing MachineCorporation "كما هي" أو نعلق
صفائح فيلم اللف ، 0.3 أو 0.5 um3Mالجزء رقم 051144 80827268X صفائح فيلم اللف الإمبراطوري مع ظهر لاصق - يمكن شراؤها من أمازون
لحام الصفائح الفولاذية حاجة نظام تشغيل الفيديو العام تقييد نيتشروم

المراجع

  1. Curry, F. R. Permeability measurements in an individually perfused capillary: the 'squid axon' of the microcirculation. Experimental physiology. 93, 444-446 (2008).
  2. Curry, F. R., Adamson, R. H. Vascular permeability modulation at the cell, microvessel, or whole organ level: towards closing gaps in our knowledge. Cardiovasc Res. 87, 218-229 (2010).
  3. Curry, F. R., Adamson, R. H. Tonic regulation of vascular permeability. Acta physiologica. 207, 628-649 (2013).
  4. Michel, C. C. Fluid exchange in the microcirculation. The Journal of physiology. 557, 701-702 (2004).
  5. Tarbell, J. M., Simon, S. I., Curry, F. R. Mechanosensing at the vascular interface. Annual review of biomedical engineering. 16, 505-532 (2014).
  6. Sarelius, I. H., Kuebel, J. M., Wang, J., Huxley, V. H. Macromolecule permeability of in situ and excised rodent skeletal muscle arterioles and venules. American journal of physiology. Heart and circulatory physiology. 290, H474-H480 (2006).
  7. Curry, F. E., Frokjaer-Jensen, J. Water flow across the walls of single muscle capillaries in the frog, Rana pipiens. The Journal of physiology. 350, 293-307 (1984).
  8. Michel, C. C., Mason, J. C., Curry, F. E., Tooke, J. E., Hunter, P. J. A development of the Landis technique for measuring the filtration coefficient of individual capillaries in the frog mesentery. Q J Exp Physiol Cogn Med Sci. 59, 283-309 (1974).
  9. Adamson, R. H., Zeng, M., Adamson, G. N., Lenz, J. F., Curry, F. E. PAF- and bradykinin-induced hyperpermeability of rat venules is independent of actin-myosin contraction. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. 285, H406-H417 (2003).
  10. Huxley, V. H., Rumbaut, R. E. The microvasculature as a dynamic regulator of volume and solute exchange. Clinical and experimental pharmacology, & physiology. 27, 847-854 (2000).
  11. Rumbaut, R. E., Wang, J., Huxley, V. H. Differential effects of L-NAME on rat venular hydraulic conductivity. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. , 279-H2023 (2000).
  12. Yuan, D., He, P. Vascular remodeling alters adhesion protein and cytoskeleton reactions to inflammatory stimuli resulting in enhanced permeability increases in rat venules. Journal of applied physiology. 113, 1110-1120 (2012).
  13. Zhou, X., He, P. Temporal and spatial correlation of platelet-activating factor-induced increases in endothelial [Ca(2)(+)]i, nitric oxide, and gap formation in intact venules. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. 301, H1788-H1797 (2011).
  14. Adamson, R. H., et al. Oncotic pressures opposing filtration across non-fenestrated rat microvessels. The Journal of physiology. 557, 889-907 (2004).
  15. Adamson, R. H., et al. Epac/Rap1 pathway regulates microvascular hyperpermeability induced by PAF in rat mesentery. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. 294, H1188-H1196 (2008).
  16. Curry, F. E., Zeng, M., Adamson, R. H. Thrombin increases permeability only in venules exposed to inflammatory conditions. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. 294, H1188-H1196 (2003).
  17. Sander, J. D., Joung, J. K. CRISPR-Cas systems for editing, regulating and targeting genomes. Nature. 32, 347-355 (2014).
  18. Bagher, P., Davis, M. J., Segal, S. S. Intravital macrozoom imaging and automated analysis of endothelial cell calcium signals coincident with arteriolar dilation in Cx40(BAC) -GCaMP2 transgenic mice. Microcirculation. 18, 331-338 (2011).
  19. Duza, T., Sarelius, I. H. Increase in endothelial cell Ca(2+) in response to mouse cremaster muscle contraction. The Journal of physiology. 555, 459-469 (2004).
  20. Oshiro, H., et al. L-type calcium channel blockers modulate the microvascular hyperpermeability induced by platelet-activating factor in vivo. Journal of vascular surgery. 22, 732-739 (1995).
  21. Chen, W., et al. Atrial natriuretic peptide-mediated inhibition of microcirculatory endothelial Ca2+ and permeability response to histamine involves cGMP-dependent protein kinase I and TRPC6 channels. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 33, 2121-2129 (2013).
  22. Harris, N. R., Whitt, S. P., Zilberberg, J., Alexander, J. S., Rumbaut, R. E. Extravascular transport of fluorescently labeled albumins in the rat mesentery. Microcirculation. 9, 177-187 (2002).
  23. Yuan, W., Li, G., Zeng, M., Fu, B. M. Modulation of the blood-brain barrier permeability by plasma glycoprotein orosomucoid. Microvascular research. 80, 148-157 (2010).
  24. Sugiura, Y., Morikawa, T., Takenouchi, T., Suematsu, M., Kajimura, M. Cilostazol strengthens the endothelial barrier of postcapillary venules from the rat mesentery in situ. Phlebology / Venous Forum of the Royal Society of Medicine. 29, 594-599 (2014).
  25. Guo, M., et al. Fibrinogen-gamma C-terminal fragments induce endothelial barrier dysfunction and microvascular leak via integrin-mediated and RhoA-dependent mechanism. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 29, 394-400 (2009).
  26. Dewar, A. M., Clark, R. A., Singer, A. J., Frame, M. D. Curcumin mediates both dilation and constriction of peripheral arterioles via adrenergic receptors. The Journal of investigative dermatology. 131, 1754-1760 (2011).
  27. Lee, J. F., et al. Balance of S1P1 and S1P2 signaling regulates peripheral microvascular permeability in rat cremaster muscle vasculature. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. 296, H33-H42 (2009).
  28. Landis, E. M. Microinjection studies of capillary permeability. II. The relation between capillary pressure and the rate at which fluid passes through the walls of single capillaries. Am J Physiol. 82, 217-238 (1927).
  29. Curry, F. E., Huxley, V. H., Sarelius, I. H. Techniques in cardiovascular physiology Part 1. Linden, R. J. P3/1, Elsevier Scientific Publishers Ireland Ltd. 1-34 (1983).
  30. Vurek, G. G., Bennett, C. M., Jamison, R. L., Troy, J. L. An air-driven micropipette sharpener). J Appl Physiol. 22, 191-192 (1967).
  31. Curry, F. E., Clark, J. F., Adamson, R. H. Erythrocyte-derived sphingosine-1-phosphate stabilizes basal hydraulic conductivity and solute permeability in rat microvessels. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. 303, H825-H834 (2012).
  32. Bagher, P., Polo-Parada, L., Segal, S. S. Microiontophoresis and micromanipulation for intravital fluorescence imaging of the microcirculation. Journal of visualized experiments : JoVE. , (2011).
  33. Adamson, R. H., et al. Attenuation by sphingosine-1-phosphate of rat microvessel acute permeability response to bradykinin is rapidly reversible. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. 302, H1929-H1935 (2012).
  34. Bates, D. O. Vascular endothelial growth factors and vascular permeability. Cardiovasc Res. 87, 262-271 (2010).
  35. Adamson, R. H., et al. Rho and rho kinase modulation of barrier properties: cultured endothelial cells and intact microvessels of rats and mice. The Journal of physiology. 539, 295-308 (2002).
  36. Curry, F. R., et al. Atrial natriuretic peptide modulation of albumin clearance and contrast agent permeability in mouse skeletal muscle and skin: role in regulation of plasma volume. The Journal of physiology. 588, 325-339 (2010).
  37. Neal, C. R., Bates, D. O. Measurement of hydraulic conductivity of single perfused Rana mesenteric microvessels between periods of controlled shear stress. The Journal of physiology. 543, 947-957 (2002).
  38. Adamson, R. H., et al. Albumin modulates S1P delivery from red blood cells in perfused microvessels: mechanism of the protein effect. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. 306, H1011-H1017 (2014).
  39. Huxley, V. H., Wang, J. J., Sarelius, I. H. Adaptation of coronary microvascular exchange in arterioles and venules to exercise training and a role for sex in determining permeability responses. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. 293, H1196-H1205 (2007).
  40. Huxley, V. H., Williams, D. A. Basal and adenosine-mediated protein flux from isolated coronary arterioles. Am J Physiol. 271, H1099-H1108 (1996).
  41. Davis, M. J., Gore, R. W. Double-barrel pipette system for microinjection. Am J Physiol. 253, H965-H967 (1987).
  42. Adamson, R. H., et al. Sphingosine-1-phosphate modulation of basal permeability and acute inflammatory responses in rat venular microvessels. Cardiovasc Res. 88, 344-351 (2010).
  43. Zeng, Y., Adamson, R. H., Curry, F. R., Tarbell, J. M. Sphingosine-1-phosphate protects endothelial glycocalyx by inhibiting syndecan-1 shedding. American journal of physiology, Heart and circulatory physiology. , H306-H363 (2014).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة